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特大桥连续梁施工组织设计方案(138页)
特大桥连续梁施工组织设计方案(138页).docx
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施工组织
上传人:偷**** 编号:558442 2022-08-29 135页 1.31MB
1、目 录第一章 编制依据、编制原则、编制范围1第一节 编制依据1第二节 编制原则2第三节 编制范围2第二章 工程概况及主要工程数量2第一节 工程概况2第二节 主要工程数量3第三章 组织机构及人员、设备配备4第四章 施工方案9第一节 总体施工方案9第二节 分部、分项工程施工方案9一、连续梁施工方案9二、总体施工工艺流程11三、各分项工程进度安排11四、支座安装14五、混凝土泵送设备及管道的选择、布置16六、0#块施工17七、悬臂浇注梁段施工24八、箱梁边跨现浇段施工29九、挂篮拆除33十、箱梁合龙段施工33十一、箱梁悬臂施工线型控制36第四章 总体施工计划39第一节 主跨桥墩施工39第二节 边跨桥2、墩施工40第三节 挂篮施工40第四节 合龙段施工41第五章 施工工艺及措施42第一节 挂篮拼装施工工艺及措施42第二节 普通钢筋及预埋件施工工艺及措施46第三节 混凝土泵送施工工艺及措施47第四节 预应力工程施工工艺及措施48第五节 混凝土施工工艺及措施60第六节 合龙段施工工艺及措施61第六章 安全质量保证措施63第一节 安全保证措施63第二节 质量保证措施71第三节 冬季、雨季施工安排及措施76第七章 环境保护及水土保持保证措施78第一节 施工环保、水保目标79第二节 施工环保、水土保持体系79第三节 施工环保、水土保持措施79第四节 施工环保、水保组织措施80第五节 施工环保、水保综合措3、施81第八章 计算资料83第一节 0号块托架检算资料83第二节 墩梁临时固结计算资料100第三节 菱形挂篮支架计算资料106第四节 边跨现浇段支架计算资料121第五节 临时锁定工字钢检算124第九章 附 件130第一章 编制依据、编制原则、编制范围第一节 编制依据一、施工图纸1、无砟轨道预应力混凝土连续梁(双线) 跨度:(32+48+32)m(悬灌)二设桥参(土一)(2010)-L42-48W-1; 2、铁路常用跨度连续梁TJGZ-LX支座安装图 图号:;3、铁路综合接地系统 图号:通号(2009)9301;4、 特大桥桥梁施工图;二、施工指南以及验收标准1、高速铁路桥涵工程施工技术指南(铁建4、设2010241号);2、高速铁路桥涵工程施工质量验收标准(TB10752-2010);3、铁路混凝土工程施工技术指南(铁建设2010241号);4、铁路混凝土工程施工质量验收标准(TB10424-2010);5、铁路预应力混凝土连续梁(刚构)悬臂浇筑施工技术指南TZ324-2010;6、高速铁路工程测量规范TB10601-2009 ;三、相关资料文件第二节 编制原则1、切实遵守落实招、投标文件,承包合同,设计图纸中的内容。把承包合同中有关安全、质量、环保、工期、文明施工等方面的规定在施工组织设计和施工中得到落实。2、坚持“安全第一,预防为主”的指导思想,制定积极有效的安全管理、技术组织措施,5、确保人身安全和工程施工安全。3、坚持“百年大计,质量第一”的方针,制定完善的工程质量管理制度,建立质量保证组织体系,针对本段工程特点和质量目标的要求,加强过程控制,从各个环节上保证工程质量目标的实现。4、根据施工总工期的安排和分阶段节点工期要求,利用网络技术优化工期安排和资源配置,突出关键工序,统筹组织,超前计划,合理安排工序衔接。5、高度重视文明施工和环境保护工作,珍惜、合理利用土地。6、采用先进的施工技术,坚持专业化作业与系统管理相结合,科学安排各项施工程序,通过建立先进的项目信息管理系统,实现施工组织的连续、均衡、紧凑、高效。7、按照生产组织工厂化、工序控制专业化、现场作业机械化、过程控6、制信息化的思路组织施工。第三节 编制范围本施工组织设计适用于标特大桥连续梁施工,中心里程为,连续梁跨度为32+48+32m。第二章 工程概况及主要工程数量第一节 工程概况一、设计概况特大桥起点位于。0#台尾里程DK828+853.793,28#台尾里程DK829+789.686,中心里程D1K828+942.3,桥梁全长935.893m。整体孔跨样式为124m(324832)m连续梁2432m。010号墩(台)位于曲线上,1128号墩(台)位于直线上,梁部按平分中矢布置。二、连续梁梁体特大桥连续梁跨,全长113.3m,计算跨度为32+48+32m。梁体为单箱单室直腹板变截面结构,防护墙内侧净宽7、8.8m,桥面板宽12m;边支座中心线至梁端0.55m,横桥向支座中心距边支座为5.6m,中支座为5.1m;中跨中部10m梁段和边跨端部13.65m梁段为等高梁段,梁高为3.05m;中支座处梁高为4.0m,除0号段外其余梁段梁底下缘按二次抛物线y=(4-3.05)x2/172+3.05m变化。箱梁顶板宽12.0m,底板宽6.7m;顶板厚32cm,边跨端块处顶板厚由32cm渐变至55cm;底板厚3060cm,腹板厚4060cm。梁体在支座处设横隔板,全联共设4道横隔板,横隔板中部设有孔洞,以利人员通过。同时在梁端底板设置了检查孔。全桥共29个节段,其中2个0#梁段在支架上现浇,长10m;1#-58、#梁段各4个、为悬浇节段,长度分别为3.0m+3.5m2+4.0m2;2个边跨非对称浇筑段7#,长度4.0m;2个8#梁段(边跨现浇段)长3.65m,利用挂篮及托架浇筑;2个边跨合龙段9#及1个中跨合龙段6#,合龙段长度均为2m。第二节主要工程数量梁体主要工程数量见下表:料材料名称规 格单位数 量备 注梁体混凝土C55混凝土m31335.9含泄水坡C55无收缩混凝土m314封锚用桥面保护层C40纤维混凝土m381.6防水层m21359.6防护墙混凝土C40m339.1(35.1)钢筋HRB335t17.4(16.4)电缆槽竖墙及盖板混凝土C40m341.4钢筋HRB335t6.3HPB235t9、0.52管道压浆M50m318.8钢绞线纵向15.2t44.1不含备用束横向15.2t11.1PSB830螺纹钢筋公称直径25mmt5.66普通钢筋HRB335t219.7不含电缆槽坚墙、盖板等HPB235t23.0含定位钢筋锚具M15-9套312含备用束JLM-25套840包括螺母、垫板等BM15-4 BM15P-4套209 209金属波纹管内=80mmm4427.4含备用束40mm =0.25mmm1256.8扁形波纹管:70mm 19mmm2487.1球形钢支座Q4000-ZX-e100个4Q15000-GD个2Q15000-ZX-e100个2PVC泄水管160mm个76桥面泄水管10010、mm个4梁底泄水管第三章 组织机构及人员、设备配备一、成立以队长为组长的管理机构,指挥部、项目部、队组织机构框图具体见下:指挥部组织机构框图一项目经理部组织机构框图工程队组织机构框图二、队主要管理人员配备表:队主要管理人员表三、主要设备配备连续梁施工生产设备配备表序号设备名称规格型号单位数量备注1挂 篮40T支42汽车吊QY25台23砼输送泵HBT80台24塔 吊H=38m、80t.m台25混凝土运输车台56混凝土拌合站双90座111#拌合站7混凝土整平机台48插入式振动器ZX-50台209交流电焊机BX1-500台1410氧焊设备套411钢筋切断机CQ-40台412钢筋弯曲机GW6-40台411、13钢筋调直机GT3-12台314砂轮锯SJ-320台2钢绞线切割15张拉千斤顶见张拉工艺台1216高压油泵ZB4-500台12千斤顶配套油泵17工业电梯38m台218灰浆搅拌机JS500台219灰浆泵台220卷扬机3T台2钢绞线穿束用21柴油发电机400KW台1第四章 施工方案第一节 总体施工方案连续梁采用菱形挂篮分段悬臂灌注施工,分别在2#、3#墩旁安装托架,墩顶立模灌注0号梁段,待混凝土强度达到设计值的95%及弹性模量达到设计值的100%并满足5天龄期时,张拉0号梁段预应力。在0号梁段安装挂篮,分别在挂篮上对称向两侧顺序灌注各梁段,移动挂篮,灌注下一个梁段,直到形成2个对称的T构;先合拢12、中跨完成梁体施工,然后在边墩旁搭设膺架并结合挂篮浇筑合拢两边跨梁段,全桥合拢,全部纵向束张拉之后两个月才能通行运梁车。第二节 分部、分项工程施工方案一、连续梁施工方案本连续梁施工共分六个阶段。1、准备阶段:0号块(1)、检查墩顶标高及中线,不得超出设计误差允许值。(2)、安装2#、3#墩上支座,灌注临时支座混凝土。(3)、在2#、3#墩侧拼装托架,并进行预压消除非弹性变形后立模浇注0号块。(4)、待混凝土强度达设计值的95%,弹性模量达设计值100%且不小于5天龄期后,张拉纵向预应力钢束2N1、6N6到设计值,并进行管道压浆。2、挂篮悬浇阶段:15号、15号梁块(1)、在0号块两侧对称安装挂篮13、,并进行预压。(2)、以2#、3#墩为中心,对称悬臂灌筑15号、15号梁块。(3)、待各梁段混凝土强度达设计值的95%,弹性模量达设计值100%且不小于5天龄期后,张拉纵向预应力钢束。(4)、各梁块张拉钢束号及顺序a、1、1号梁段:2N2,6N7; b、2、2号梁段:2N3,4N8;c、3、3号梁段:2N4,6N9; d、4、4号梁段:2N5,4N10;e、5、5号梁段:4N11;3、中跨合龙阶段:6号合龙节(1)、做跨中合龙准备,将中跨其中一个挂篮后移,留下一个挂篮做合龙支架,测量中跨合龙口中线及高程。(2)、安装合龙段体外支撑,张拉钢束2N18、2N19,每束张拉力为设计张拉力的30%。(14、3)、灌注6号合龙节段混凝土。(4)、待合龙节段混凝土强度达设计值的95%,弹性模量达设计值100%且不小于5天龄期后,张拉2N18、2N19至设计张拉力的100%。(5)、拆除2#、3#墩临时支座,主墩体系转换。4、悬灌边跨不平衡段:7号梁块(1)、边跨挂篮前移一个梁段。(2)、悬灌浇筑边跨7号不平衡段,浇筑时在跨中合龙段两边5节段上设置压重各40t。(3)、待节段混凝土强度达设计值的95%,弹性模量达设计值100%且不小于5天龄期后,张拉2N12钢束。5、边跨合龙阶段:8号、9号节段(1)、在1#、4#墩顶安装托架并进行预压,安装边跨支座,将边支座纵向活动临时锁定。(2)、边跨挂篮前移一个15、梁段。(3)、利用挂篮及墩顶托架,灌注8、9号节段混凝土。(4)、待节段混凝土强度达设计值的95%,弹性模量达设计值100%且不小于5天龄期后,解除两边墩临时锁定措施,张拉2N13、2N14钢束。6、成桥阶段:全桥合龙(1)、张拉合龙钢束4N15、4N16、6N17至设计值。(2)、张拉剩余的4N19、6N20、6N21、6N22、6N23号钢束至设计值。(3)、拆除全桥挂篮。(4)、全桥合龙,全部纵向束张拉完2个月之后才能通行运梁车,桥面合龙两个月后可进行桥面安装和轨道铺设,完成桥面工程。特大桥连续梁施工顺序及结构体系转换图见下页。二、总体施工工艺流程 详见下页三、各分项工程进度安排序号分 16、项 工 程工 期(天)10#梁段452悬浇节段(15)403中跨合龙段(6)84边跨不平衡段(7)85边跨合龙段8主墩施工完毕在主墩上安装临时支座及永久支座铺设0#段底模、外侧模、内模及顶板模板安装托架及托架预压绑扎底板、腹板钢筋及顶板钢筋安装预应力管道模板加工制作钢筋加工管道加工制作锚具检验检查签证浇注0#梁段混凝土选定配合比挂篮就位穿预应力索预应力索张拉孔道压浆拆模板绑扎钢筋、安装预应力管道浇注1#节段混凝土穿预应力索预应力索张拉孔道压浆拆模板拆除挂篮(外侧模除外)安装吊架安装内模合龙段绑扎钢筋、安装预应力筋合龙段临时锁定浇注合龙段混凝土穿预应力索预应力索张拉孔道压浆拆模板穿预应力索钢绞线17、检验制作砼试件强度试压挂篮试验挂篮加工制作检查签证制作砼试件强度试压挂篮前移吊架加工制作制作试件浇注砼张拉钢绞线制作钢绞线检验张拉设备校正、试验压浆机具准备拼装边墩墩旁支架支架预压铺设现浇段模板绑扎钢筋安装预应力管道构架加工制安制作砼试件强度试压循环施工完成中跨合龙段连续梁总体施工工艺流程图四、支座安装本梁支座采用LXQZ球型支座,由于支座的体积和自重都较大,采用墩下组装、整体吊装就位的方法安装。支座安装应在绑扎浇注段钢筋之前进行。安装前,应先检查产品的技术指标、规格尺寸是否符合设计要求,如不符合,不得使用。必须用小型磨光机打磨垫石表面,以保证整个面上均匀压力。并认真检查所有表面、底座及垫石标18、高,直至垫石顶任一点标高与设计标高之差都在2mm以内,且四角高差不大于1mm;安装支座时,要先在无灰尘干扰的平整地面上,按产品说明书组装支座并临时锁定,再整体吊起,纵横向对中放到支承垫石上,经复核确定支座标高及纵横向中心数据无误后锚固地脚螺栓。安装支座时,要注意有无支座偏心设置。根据连续梁混凝土收缩徐变、弹性变形、气温影响以及施工过程中连续梁临时支承的设置,计算确定支座上滑板的预偏值(请设计单位协助提供)。使得混凝土的收缩徐变全部完成后在平均气温时,支座的上下座板中心能重合,以满足支座设计要求。调整后,再将上、下支座板临时锁定。支座安装前,应检查支座连接状况是否正常,但不得松动上、下座板连接螺19、栓。安装时,凿毛支座就位部位的支承垫石表面,清除锚栓孔内中的杂物,安装灌浆用模板,并用水将支承垫石表面浸湿,用钢楔块楔入支座四角,找平支座,并将支座底面调整到设计标高,在支座底面与支承垫石之间应留有20-30mm空隙,安装灌浆用模板。仔细检查支座中心位置及标高后,用无收缩高强度灌注材料灌浆,灌浆材料性能要求见下表所示:抗压强度(MPa)泌水性不泌水8h20流动度220mm12h25温度范围53524h40凝固时间初凝30min,终凝3h28d50收缩率2%56d和90d后强度不降低膨胀率0.7%应采用重力灌浆方式,灌注支座下部及锚栓孔处空隙,灌浆过程应从支座中心部位向四周注浆,直至从钢模与支座20、底板周边间隙观察到灌浆材料全部灌满为止。灌浆前,应初步计算所需的灌浆体积,灌注实用浆体数量不应与计算值产生过大误差,应防止中间缺浆。灌浆材料终凝后,拆除模板及四角钢楔块,检查是否有漏浆处,必要时对漏浆处进行补浆,并用砂浆填堵钢楔块抽出后的空隙。拧紧下支座板锚栓,待灌注梁体混凝土后,及时拆除各支座的上、下支座连接钢板及螺栓,并安装支座钢围板。安装支座时注意:支座中心线与主梁中线应平行;支座标高应符合设计要求,且顶面水平;纵向活动支座上下导向块保持平行。五、混凝土泵送设备及管道的选择、布置、混凝土泵送设备选择及布置根据大桥施工现场最大水平输送距离、混凝土浇注时要求的最高速度等条件,选用2台HBT821、0型混凝土输送泵。 在泵送混凝土的施工中,混凝土泵的停放布置应考虑下列条件: a) 混凝土泵应尽可能靠近浇注地点,同时还要方便输送管的布置。 b) 混凝土泵设置处应场地平整、坚实,具有重车行走条件。 c) 混凝土泵停放的地点要有足够的场地,以保证用原材料供料时方便。 d) 停放位置应接近排水设施,便于混凝土泵的清洗。 e) 安置混凝土泵时,将其支腿完全伸出,并插好安全销。、混凝土输送管道选择及布置选用管径为125mm的输送管,同时配以截止阀、锥形管、管接头。弯头根据管道路径配备,在输送管末端接一根8m长的软管直接布料。考虑两端平衡浇筑,竖管上桥后接横管,横管后端接三通管,然后接纵向管道到仓内。22、布置管道时尽可能缩短管线长度,少用弯管及软管,使用弯管其曲率半径应尽量大,最大限度地减少压力损失。输送管的铺设应保证安全施工、便于清洗管道,排除故障和装拆维修的方便。同时采用新、旧管段时,将新管布置在泵送压力较大处。在同一条管线中,应采用相同管径的混凝土输送管;管线布置为横平竖直。垂直向上配管时,地面水平管长度不小于直管长度的四分之一,且不小于15m。在混凝土泵机Y型管出料口36m处输送管根部设置截止阀,以防混凝土拌和物反流。输送管沿墩身向上布置,垂直管用预埋件固定在桥墩上,每节管不少于1个固定点。垂直管下端的弯管,不得作为上部管道的支撑点,设钢支撑承受垂直管重量。管道接头卡箍处不得漏浆。定期23、检查输送管,特别是弯管和锥形管等部位的磨损情况,以防爆管。 六、0#块施工、施工工艺流程详见下图所示。、墩梁临时固结a、设计要求临时锚固措施中支点处应能承受40556KNM的不平衡弯矩及33916KN的支反力,两端混凝土浇注不平衡重不超过20t。 b、确定产生不平衡弯矩的荷载现浇梁在分段施工过程中会产生部分不平衡荷载,产生不平衡荷载主要为三部分:堆放在已施工节段上的料具、钢材、以及施工人员等临时荷载引起的不均衡荷载,此部分荷载为主荷载; 箱梁构件自重因施工产生的误差及T构自身两端设计重量偏差引起的不均衡荷载,此部分荷载较小。 施工过程中空中吊装机具时,吊装机具坠落在桥面上对桥梁产生的冲击荷载。24、c、墩梁固结方案采用在桥墩两侧设置钢管砼立柱并在墩顶四角设置临时支墩的临时固结方案,具体做法如下:在承台距墩中心线纵向3.5m处预埋4根600mm钢管(横桥向距墩中心线2.9m)。承台上布置立柱周围1m范围内要增设12螺纹钢加强钢筋网,网距1010cm。预埋中墩临时固结构造钢筋、模板加工各种材料准备墩旁托架搭设托架预压底模安装底模调整钢筋绑扎预应力管道安设、加固模板安装模板加固调校检查混凝土浇筑及养护预应力张拉、压浆、封锚拆除模板托架拆除、现场清理钢管砼立柱施工步骤为:浇注承台前,先在承台内预埋钢板,承台混凝土浇注后,利用吊车配合安装600mm钢管(=12mm),钢管内壁上下端焊接长度为14025、cm按等间距焊接10根25罗纹钢筋,其中要求各70cm嵌入钢管和梁体或承台混凝土内。钢管内灌注C40混凝土。为加强钢管立柱的稳定性,加工2根30双槽钢,用双槽钢将两立柱连结成整体。在墩顶四角设个临时支墩,采用C40混凝土。每个临时支墩内布置32根25螺纹钢(双排布置),精轧螺纹钢距墩横轴线1.9m,间距10cm,埋入墩内100cm,埋入梁体80cm。支墩尺寸120cm70cm。施工过程中严格控制累计不均衡荷载不超过20T。临时支座分三次浇注成型,第一次浇注30cm厚C50混凝土,然后浇注5cm厚硫磺砂浆,强度M40。最后C50混凝土至梁底。为便于拆除,在浇注硫磺砂浆时,里面预埋电阻丝,拆除时通26、电熔化硫磺砂浆。连续梁箱体与临时支座相接部位布设纵横12间距100mm的钢筋网。临时支座顶底面各设一薄层隔离层,隔离层用两层油毡制作,以便在合龙后清除临时支座。e、临时支墩拆除(解除墩梁固结)边跨合龙前,安装刚性骨架后,应随即将边跨一侧的支座上、下座板约束解除。边跨合龙并张拉该阶段所有预应力束后,先对称割除墩旁钢管临时支墩,然后凿掉立柱砼;墩顶支墩硫磺砂浆内的电阻丝通电熔化硫磺,再割除墩四角预埋钢筋,拆除临时支座。中跨合龙后、张拉前,将主墩支座上、下座板的临时约束解除后,方可进行预应力张拉。、0#块托架施工桥正面(顺桥向)每侧预埋5片托架,间距1.8m,用10号槽钢连接;桥墩侧面(横桥向)预埋27、2片托架,间距1.8m.托架埋进墩内70cm,为防止预埋托架上下面混凝土因受力开裂,在上下混凝土接触面布置10x10cm的16钢筋网片。先在顺桥向托架上布置2根横梁,横梁上置9根纵梁,间距1.5m。再在纵梁上置12号横向槽钢,槽钢纵向间距0.6m,横桥向腹板处间距30cm。在槽钢上立钢管支架,钢管支架上安可调顶托,顶托上置两层10x10cm方木,方木上铺设底模。所有托架杆件之间的连接全部采用焊接,焊接采用满焊,焊接质量要符合规范要求。托架应有足够的强度、刚度及稳定性。在托架上浇筑梁段时,由于托架弹性、杆件连接处有缝隙等原因,承压后易变形引起模板下沉移位甚至导致混凝土梁段出现裂缝。因此在支架搭设28、好并铺好底板模板后,对支架进行预压试验。预压以消除其非弹性变形,测出弹性变形,并检验支架的安全性能。预压方法采取在承台预埋精轧螺纹进行张拉,预压吨位为箱梁自重的120%。、梁体模板施工a、底模0#段底模支承在托架上,按设计要求调整模板面坡度,模板底梁采用10cm的槽钢,并用楔木或钢板垫平。立模标高应根据预压结果预留支架系统的弹性变形值,设计预拱度,砼徐变及二期荷载等因素确定。b、外侧模板外侧模板用型钢和组合钢模板加工组拼,以螺栓定位,标高调整和拆模采用钢管顶托。c、内模板和过人洞模板箱梁内腔选用组合钢模。为便于模板的拆运,构件长度宜小于2m。过人洞模板也可采用竹胶板。d、端板与堵头板端板与堵头29、板是保证0#段梁端和孔道成形满足要求的措施。端模架为钢结构,骨架100mm100 mm10 mm角钢做横梁、竖梁,用长拉杆穿过两内模对拉。每端可用多根角钢作斜撑与支架联结,以保证端板准确定位。由于箱梁纵向预应力管道密集,堵头板预应力筋孔道集中,根据施工要求及制作条件,用钢板加工后组拼。外侧模、内模、端模间用拉杆螺栓联结并用钢管做内撑,以制约施工时模板变位和变形。e、模板安装成形后模板的整体、局部强度和刚度应满足安全要求,其允许挠度及变形误差应符合规定,外形尺寸准确,模面平整光洁,装拆操作安全方便。模板内部尺寸允许偏差为03 mm;轴线偏位允许偏差为50 mm,模面平整度(2m内)允许偏差为1 30、mm。模板安装顺序为:安装底板外侧模内模端头板底板堵头板顶板内模顶板堵头板外翼边板。f、模板拆卸浇筑混凝土后,待强度达到设计强度的75%时可按如下顺序脱模:堵头板端模板外侧模过人洞模底模。底模必须等到本节段预应力筋张拉后才能进行。、托架预压参照边跨现浇段施工。、混凝土浇注混凝土浇筑前,必须对模板、钢筋间距、钢筋保护层、预埋件、构件轮廓几何尺寸等作认真检查,报监理批准后方可浇筑。混凝土由混凝土拌和站供应,通过施工便道由混凝土运输车运输,混凝土输送采用地泵。泵管适当覆盖,混凝土必须在30min 内运至部位,完成入仓。当入仓卸料高度大于2m时,必须采取防止砼离析的措施(设溜槽)。箱梁混凝土自标高较低31、处向高处进行浇筑,用两台地泵对称布料,水平分层、斜向分段、两侧腹板对称。浇筑时同一断面先浇筑底板,后腹板、顶板。为避免下梗肋处出现露筋、蜂窝麻面等质量问题,浇筑底板时拟从顶板预留的天窗下灰,待底板打平后,再从腹板下灰。底板、腹板立面浇筑顺序示意图如下图所示:为保证腹板混凝土不从下部挤出,底板与腹板混凝土应相错进行,并适应控制浇注高度、速度,混凝土坍落度控制在120160mm内,严禁过振。振捣时设专人负责,在振捣上一层时,振捣棒须插入下一层1015cm,而且必须在下层混凝土初凝之前。根据施工时外界温度和混凝土初凝时间及混凝土每小时输送率来调整分段长度,混凝土振捣采用插入式振捣棒,并严格按规范振捣32、,振捣时选用经验丰富的作业工人,确保底板混凝土振捣密实;混凝土浇筑过程中需注意每个内模两侧对称下料,对称振捣,浇筑分层厚度控制在40cm,减小内模上浮力并防止倾斜、偏位。顶板混凝土的厚度采用焊接临时竖向钢筋,在钢筋上作顶面混凝土高程标记,浇筑时严格控制。隔墙人洞以下砼采用局部开口的方法加强捣固确保浇筑质量。桥面板混凝土灌筑到设计标高后用提浆整平机抹平,保证排水坡度和平整度。混凝土在振捣平整后即进行第一次抹面,顶板混凝土应进行二次抹面。第二次抹面应在混凝土近初凝前进行,以防早期无水引起表面干裂。浇筑横隔板时,适当减小坍落度,保证混凝土浇筑不翻浆。灌筑前检查钢筋保护层垫块的位置、数量及其紧固程度;33、检查所有模型紧固件是否拧紧、完好;模型接口是否有缝隙;所有振动器是否完好。在混凝土浇注过程中,随机取样制作混凝土强度及弹性模量试件,其中强度和弹性模量试件应分别从箱梁底板、腹板和顶板取样。试件要随梁体或在同样条件下振动成型。已完工梁段接茬混凝土应进行凿毛,露出新鲜石子面,并充分润湿,以加强相邻节段的连接。预应力混凝土连续梁悬臂浇筑允许偏差应符合下表规定:项 目允许偏差悬臂梁端高程与设计高程之差+15合龙前两悬臂端相对高差合龙段长度的1/100且不大于15梁段模板中线与设计中线之差5轴线偏差15顶面高程差10悬臂施工的要点在于对称平衡施工,所以箱梁浇筑时两端应注意平衡,两侧砼浇筑不平衡重不得超过34、20t。、预应力筋张拉纵向预应力体系:采用17-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线,锚固体系采用自锚式拉丝体系,张拉采用与之配套的机具设备。管道形成采用镀锌金属波纹管成孔。横向预应力体系:采用17-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线,锚固体系采用BM15-4(P)锚具及配套的支承垫板,张拉采用YDC240Q型千斤顶,管道形成采用内径7019mm扁形金属波纹管成孔。竖向预应力体系:竖向预应力采用PSB830型25高强度精轧螺纹钢,锚固体系采用JLM-25型锚具,张拉采用YC60A型千斤顶,管道采用内径35mm铁皮管成孔。预施应力分阶段一次张拉完成。35、张拉应在梁体混凝土强度达到设计值的95%,弹性模量达到设计值的100%后进行,且必须保证张拉梁体混凝土龄期大于5天。预应力采用两端同步张拉,并左右对称进行,最大不平衡约束不超过1束,张拉顺序先腹板束,从外到内左右对称进行。各节段先张拉纵向再竖向再横向,并及时压浆。预施应力采用双控措施,预施应力值以油压表读数为主,以预应力筋伸长值进行校核。预施应力过程中保持两端的伸长量基本一致。七、悬臂浇注梁段施工、挂篮设计a、挂篮技术参数及性能简介挂篮为新加工,按以下主要技术参数进行设计:挂篮可承载不大于1500kN的梁段;挂篮自重及全部施工荷载不大于450kN;挂篮浇注箱梁分段长度2.0m、3.0 m、3.36、5 m、4.0m;挂篮浇注箱梁高度: 3.694m3.05m;挂篮浇注箱梁腹板厚56.5cm40 cm,且成线性变化。b、挂篮构造一台挂篮总长10.8米,高6.1米,后锚在已浇好梁段上5.00米处,悬臂长4.9米。挂篮及附属设备的重量约400KN。挂篮主要由主桁架、行走及锚固系统、吊带系统、底平台系统、模板系统五大部分组成。(a)主桁架系统主桁架是由两片外型呈菱形的桁片在其横向设置前后横梁组成一空间桁架,并在前后横梁上设置上下两层平面联结杆件以提高主桁的稳定性和刚度。主桁杆件采用H型钢两侧焊钢板,杆件间采用30CrMnTi销子销接,前后横梁桁片及其平联采用钢板和角钢。在前后横梁下方设分配梁,用37、于悬挂底篮、模板。为改善露天施工条件,桁架顶部设置遮雨棚。(b)行走及锚固系统挂篮在悬浇完一段箱梁,预应力筋张拉完毕后开始前移。挂篮前移时,通过后锚千斤顶将上拔力转换到行走小车上,由反扣于工字型钢轨道上的行走小车来平衡倾覆力矩,前支点采用底贴四氟板组合滑船,由液压油缸顶推前移。采用焊接型钢的轨道分长轨和短轨两种,由锚固梁与箱梁竖向预应力筋连接并锚固。浇筑混凝土时,需通过箱梁顶板上预留的孔道,穿锚杆与主桁后结点锚固。走行系统主要由轨道、锚固轨道的精轧钢(25)、前支点、后支点、垫枕和后锚体系组成。轨道由面板、2侧肋板和底板(全为1.5cm)钢板焊接而成,轨道两侧肋板和底板开有小孔,供锚固精轧钢操38、作使用。轨道一般由一根长轨(3m)和一根短轨(1.5m)组成。前支座直接安放在轨道面板上,后支座上有四个滑轮扣在轨道面板上。垫枕由18或20工字钢组成,主要用以调平轨道。锚固轨道的精轧钢间距50cm一根,锚固深度(砼内50cm即可),露出砼面高度为373 cm。后锚装置主要由后锚梁和锚固精轧钢组成。后锚梁由30双槽钢焊接而成,梁直接压在主构架后支点上,精轧钢直接将梁锚在已浇好的梁段上。(c)吊带系统用以连接挂篮主桁架和底模平台,根据不同位置和作用,吊带均选用32精轧螺纹钢。上端悬吊于前后横梁桁片上,下端与底平台或侧模分配梁连接,用液压提升装置来调节底模系统的标高。(d)底平台系统底平台系统由底39、篮前后横梁、纵梁等组成,模板直接铺于底平台上,前后横梁悬吊于主桁架,浇筑混凝土时,后横梁锚固于前段已完箱梁底板上。(e)模板系统模板结构包括外模、内模、堵头模板等。外模分模板、骨架及滑梁,外模模板由6mm钢板加型钢带组成,与内模模板用对拉杆连接,外加支撑固定。支承模板及滑架的滑梁前端悬吊于主桁上。滑梁后端悬吊于已浇箱梁翼板,浇筑混凝土时锚于前段已完箱梁翼板,拆模时放松锚固端,随平台下沉和前移。内模亦由模板、骨架、滑梁组成。支承模板、骨架的滑梁前端悬吊于主桁,后端悬吊于前段已浇箱梁顶板。挂篮行走时,滑梁同时随挂篮前移。内模板采用组合钢模和型钢带组成,与外模对拉,内支撑固定。内支撑设调节螺栓支撑,40、在角隅处,型钢骨架设螺栓连接,用以调整内模宽度适应腹板厚度变化,内侧设有收分模板,以适应后面每一段箱梁高度变化。堵头模板因有钢筋和预应力管道伸出,其位置要求准确,采用钢模板,根据钢筋布置分块拼装,随后和内外模连接成整体。附32+48+32m连续梁施工挂篮设备图、挂篮预压a、预压目的充分消除挂篮产生的非弹性变形,将挂篮的弹性变形量纳入梁段施工预拱度计算中,确保挂篮安全可靠。b、预压方法挂篮预压压重为悬臂梁段重量(最重梁段)的1.2倍。预压加载分5级进行,空载-20%-50%-70%-100%-120%,卸载时,也按此级别进行120%-100%-70%-50%-20%-空载。每级荷载在加载(或卸载41、)完成时,应停留半个小时以上,待沉降稳定后进行观测,得出有关变形数据。满载后应停留至少一天后才可进行观测。c、沉降观测沉降观测分级进行,满载沉降量-卸完空载沉降量(即最终沉降量),即为挂篮弹性变形量,弹性变形量在施工中要计算到施工预拱度中。立模时,要考虑非弹性变形。、箱梁悬臂浇注施工顺序上一节段预应力筋张拉、压浆完成内、外侧模整体脱模并固定在滑梁上,滑梁临时吊挂于该段已张拉梁体上解除锚固系统挂篮走行挂篮锚固外侧模沿滑梁滑移就位调整模板尺寸及标高(合格)绑扎底板、腹板钢筋、预埋件、预应力管道安装内模沿滑梁滑移就位调整内模尺寸及标高绑扎顶板钢筋、安装预应力管道、安装端模及堵头模板调整标高自检和监理42、工程师检查两端对称灌注混凝土(其差值不得大于一块底板重量)养生拆除端模、凿毛穿束(混凝土强度达到95%、5d龄期、100%设计弹模值)张拉压浆进入下一循环。梁底按设计图纸放样控制。顶板中及时预埋栏杆埋件、安装伸缩缝钢筋,预留泄水管孔位。、箱梁悬臂浇注施工工艺流程0#梁段施工托架、模板拆除挂篮拼装、预压挂篮移动、固定、调整梁段模板、钢筋、预应力管道安装混凝土浇注混凝土养护预应力筋张拉、压浆封 锚合龙段施工边跨现浇段施工挂篮加工悬浇梁段施工完毕进入下一梁段施工、挂篮走行及锚固体系转换在每一梁段混凝土浇注及预应力张拉完毕后,挂篮将移至下一梁段位置进行施工,直到悬臂浇注梁段施工完毕。挂篮前移时工作步骤43、如下:当前梁段预应力张拉、压浆完成后,进行脱模(脱开底模、侧模和内模)。脱开底模后,前后底篮横梁改用钢丝绳分别吊在前后上横梁上,松开前后吊带,吊带不受力。当前梁段为0梁段时,用千斤顶将挂篮前支点顶起,将短轨换成长轨,将长轨锚固,落下千斤顶,滑船压在轨道上,安装水平顶推千斤顶(或手拉葫芦)。当前梁段为1最后一悬浇节段、用千斤顶将挂篮前支点顶起,拖动轨道至下一梁段位置就位,锚固轨道,落下千斤顶,滑船压在轨道上。挂篮后结点进行锚固转换,松开后锚,将上拔力转给后锚滑轮。拆除底模后锚杆,此时底篮后横梁仅用吊带吊住。拆除侧模后端的内吊杆,用后滑梁架后端吊住。此时内滑梁架的上端固定在桥面上。拆除内模走行梁的44、后吊杆,用特制的后走行梁架将内模走行梁后端吊住,上端固定在桥面上。用水平千斤顶顶推(或手拉葫芦托动)挂篮前移,将底模、侧模、主桁系统及内外走行梁一起向前移动,直至下一梁段位置。挂篮就位后,用挂篮后结点千斤顶进行锚固转换,将上拔力由锚固小车(即后锚滑轮)转给主桁后锚杆。安装底模后锚杆。安装侧模、内模后吊杆,调整后走行梁架。调整模板位置及标高。标高位置调好后,底蓝前后横梁必须由前后吊带锚死(在上横梁上),钢丝绳不受力。内外走行梁后吊点也必须由特制滑轮转移到吊杆上。待梁段底板及腹板钢筋绑扎完毕后,将内模拖动到位,调整标高后,即可安装梁段顶板钢筋。梁段混凝土浇注及预应力张拉完毕后,进入下一个挂篮移动循45、环。挂篮行走时,内外模滑梁必须在顶板预留孔处及时安装滑梁吊点扣架,保证结构稳定;移动必须匀速、平移、同步,采取划线吊垂球或经纬仪定线的方法,随时掌握行走过程中挂篮中线与箱梁轴线的偏差,如有偏差,应使用千斤顶逐渐纠正;为安全起见,挂篮尾部用钢丝绳与竖向蹬筋临时连接,随挂篮前移缓慢放松。八、箱梁边跨现浇段施工根据现场实际情况,箱梁边跨现浇段采用支架法施工,支架采用碗扣式脚手架搭设,模板采用钢木组合模板。 、支架基础处理采用碗扣式脚手架作为边跨现浇段施工的支架,承台基坑应分层夯填密实,每层厚度不得大于25cm,土质地段应采用气夯将地基夯实,确保承载力达到300Kpa以上,达不到者采用掺水泥或石灰等改46、良土壤,然后在其上夯填50cm 厚三七灰土垫层,若连续降雨、无法保证灰土含水率达到要求时,应采用级配碎石回填基坑及换填地基,最后在顶面浇筑20cm厚C20混凝土垫层做为脚手架基础,基础四周设排水沟。脚手架上铺设纵横方木,方木上铺设竹胶板作为箱梁的底模。、支架搭设支架材料规格:支架采用碗扣式钢管架,立杆主要采用3.0m、2.4m、1.8m几种,立杆接长错开布置,顶杆长度为1.5m、1.2m、0.6m,横杆采用0.6m、0.3m两种组成,顶、底托采用采用可调托撑。碗扣脚手架,立杆纵向排距均为60cm,横向排距:腹板及中间箱室部分为30cm, 其余部分为60cm,横杆步距:梁底以下两层采用60cm,47、其余均采用120cm。脚手架上铺设纵横方木,其中腹板部分纵横梁均采用1012cm方木,梁体箱室部分均采用1512cm方木。方木上铺设竹胶板作为箱梁的底模。、模板工程底模下横向放置圆钢管,以便边跨合龙施工时现浇梁段能沿纵向自由移动,底模调整、卸模采用顶托完成。外模(包括纵向、竖向加劲肋)采用钢模板,加固方法同0段施工,翼缘底模板采用支架支撑,其布置间距与0梁段相同。内模采用组合钢模,加固方式与0梁段施工相同,箱梁内顶板采用支架支模,支架直接支撑在底模板上,脚手架下面用同标号的砼垫块支垫,其调模、卸模采用木楔完成。、支架预压A、预压荷载的计算支架预压重量根据每节段箱梁实际断面计算平均分配到底模上,48、预压的最大荷载为箱梁重量加上施工荷载总重量的1.1倍。B、测点的布置:预压前先在底模和下部支架顶端及支架基础上布设观测点,测量位置设在支点、梁跨的1/6、1/3、1/2、2/3和5/6处,每点位横向均设3点。预压前,测量观测点的原始标高,并作详细记录。C、预压材料的选用 预压荷载选用大型编织袋装砂,每袋重量1.0t左右,袋子装完后,称量出具体重量后标注在袋子外面醒目位置,便于预压时记录。对于梁端较厚部分及腹板位置,预压荷载较大,预压时,底面用沙袋压至和跨中荷载相同后,上面用型钢及其他钢材压重,钢材重量做好详细的称量并做好记录。预压材料在搅拌站装完称量后运至施工场地。D、吊装设备的选用预压吊装设49、备采用汽车吊,以加快施工进度。E、预压顺序及观测预压顺序应按照混凝土的浇筑顺序进行,先浇筑混凝土的部位先预压,后浇筑混凝土的部位后预压,根据本工程的几何特点及混凝土浇筑顺序,预压的顺序应为:按设计标高调整好底模标高,并对观测点进行初始观测。然后开始预压,先压靠近墩身处,再依次加载向远离墩身的位置排列砂袋。全部重量达到50%时对底模、支架等处的观测点进行标高和平面位置坐标测量,并详细作好记录。分析支架的变形规则。继续按上一步的步骤进行预压,待压至总重量的100%时继续对观测点进行测量并详细作好记录。预压至总重量的110%时停止预压并持荷一天。在这期间对底模、支架等处的观测点每6个小时进行一次观测50、,作好详细记录。预压时间根据地质情况、梁体重量、支架类型等进行现场预压试验后确定,若沉降不明显趋于稳定可卸载(沉降两次差值小于1mm), 卸载后继续观测一天。一般要求预压时间为23d。沉降观测数据要如实填写在沉降观测记录表上,绘制加载-支架沉降曲线。支架的变形及地基压缩量主要考虑以下因素:=1+2+3+4+51箱梁自重产生的弹性变形量;2支架弹性压缩量;3支架与方木、方木与模板、支架与下垫垫木之间的非弹性压缩量;4支架基础地基的弹性压缩量;5支架基础地基的非弹性压缩量。通过预压施工,可以消除3、5的影响,则在底模安装时,其预拱度的设置按=1+2+4计算,在模板的高程控制时加入预拱度数值。对于预51、应力钢筋混凝土连续箱梁,考虑到张拉时起拱, 预拱度的设置要适当减小。注意观察,加载过程中如发现基础沉降明显、基础开裂、局部位置和支架变形过大现象,应立即停止加载并卸载,及时查找原因,采取补救措施。F、卸载按照预压顺序后预压的先卸载,先预压的后卸载的顺序进行卸载。卸载至总重量的100%、50%及全部卸载完时,对观测点进行观测并记录。在预压重物全部卸完后对现浇支架全面进行测量并作好记录。砂袋应在桥下不妨碍施工的地方临时存放,待该节段施工完毕,下阶段支架搭设好以后,继续进行预压作业。直至最后几段,满足预压需要后,多余的砂子运回搅拌站,合龙段预压完后,剩余所有砂子全部运回搅拌站,以达到节约成本的目的。52、G、支架预拱度设置根据测出梁段荷载作用下支架产生的弹性变形值及地基下沉值,将此弹性变形值、地基下沉值、张拉以后的起拱量与施工控制中提出的因其它因素需要设置的预拱度叠加,算出施工时应当采用的预拱度,按算出的预拱度重新调整底模标高。施工中根据预压观测成果和有资质施工监控单位仿真计算结果进行支架预拱度的设置。以确保成桥后的梁体线形满足设计要求。预拱量采用厚度分别为110mm的各种薄钢板在相应设计位置处水平支垫底模的横梁。调节预拱度时,由水准仪配合,精确测量。、墩顶支座安装现浇端在水平荷载作用下有一定偏移量,墩顶支座的上支座板在安装时应在纵向向外设预偏心,以满足合龙段临时束张拉时梁体向跨中方向的纵移,53、上下支座板要临时锁定,从而保证成桥时支座中心符合设计位置。合龙段施工预埋件按照设计及施工要求设置。、普通钢筋施工、混凝土浇注及预应力施工箱梁边跨现浇段采用一次浇注完成,浇注时按底板、腹板、顶板的顺序进行。a、普通钢筋施工同主桥箱梁其它梁段施工。b、混凝土浇注及养护措施同箱梁其它梁段同施工。c、边跨浇混凝土强度达到设计的95%,弹性模量达到100%,且龄期不少于5天后进行预应力张拉。预应力施工中的其它事项同箱梁其它梁段施工。九、挂篮拆除本桥连续梁因跨河施工,挂蓝不宜在中间拆除,必须倒退到0#块上方能拆除,挂蓝倒退时,为空载行走,所以不需要后锚进行锚固,依旧用原来挂蓝轨道的精轧钢倒铺轨道,用螺母锚54、死轨道;吊前后底横梁的前后吊带都要拆除,底横梁倒退只能用两侧的倒链(距离大于梁顶板宽每侧各1m)挂上,通过倒链降低前后底横梁的高度,内模可拆除;外模倒退依旧靠走行梁进行,走行梁的前后吊点都要吊在前进时预留孔内;挂蓝倒退行走与前行一样,行走时,注意两端平衡、左右两侧平衡及均匀行走,速度要控制不要过快,轨道一定要锚固牢固,走下坡时,要用倒链托住挂蓝后部。十、箱梁合龙段施工主桥箱梁共设三个合龙段,即两个边跨合龙段、一个中跨合龙段。合龙段箱梁截面与现浇段远离梁端的截面相同,每个合龙段长2m,混凝土19.2m3,梁段重50.8t。箱梁的合龙,即体系转换,是控制全桥受力状态和线形的关键工序,因此箱梁的合龙55、顺序、合龙温度和合龙工艺都必须严格控制。全桥箱梁合龙由中至边对称进行,即先合龙中跨,后合龙边跨。合龙温度控制在2050C,并避开大风季节,选择在一天中气温最低时进行。、中跨合龙中跨合龙利用悬空吊架(利用一侧挂篮改装)进行,具体合龙程序为:a、完成T构悬臂箱梁施工,现浇支架和梁段施工,边跨合龙及张拉;解除主墩墩梁固结。b、将挂篮主桁的一端穿过合龙段,使挂篮主桁支承在合龙段两侧的箱梁悬臂端,形成合龙段施工吊架。然后将挂篮底模与现浇段底模对接,形成底模;中跨另一个挂篮后退;c、在中跨两悬臂端加配重(平衡水箱内注水),复测梁顶高程,并在当天最低温度时等强焊接刚性骨架,并完成合龙段钢筋、模板和预应力管道56、的安装;d、选择当天最低温度,浇筑合龙段混凝土,同时将压重逐渐解除(平衡水箱内放水);e、混凝土强度达到设计的95%,弹性模量达到100%,且龄期不少于5天后进行预应力张拉;f、拆除临时性刚接,拆除挂篮。、边跨合龙搭设支架浇筑边跨砼。对边跨合龙段进行多日跟踪观察,根据观测资料及应力应变的定量分析确定边跨合龙施工工艺:通过挂篮前后移动调整边跨合龙段两侧高差至规范要求内,选择日间悬臂标高时(一般在一日之清晨)用支撑撑住悬臂端使其不能上翘,也不能下挠(有支撑撑住),这样避免了竖向相对位移又无需庞大的压重,支撑后在连续观测两日,确认稳定后进行其他工序;焊接由两片型钢组成的合龙段刚性骨架,构成刚性支承以57、抵消悬臂段伸长变形产生的应力,支承刚性骨架于合龙前焊接完毕。边跨合龙段和中跨合龙段均采用相同的临时锁定工字钢固接方案,见下图。即:分别在箱梁顶板和箱室底板上面焊接两对I32a工字钢,每对I32a工字钢分别用上、下两块10mm和20mm钢板焊接成整体,并焊接于下钢板的U形钢筋与混凝土连接成整体,达到合龙段锁定的目的。刚性骨架加工及安装详见附图。混凝土强度达到设计的95%,弹性模量达到100%,且龄期不少于5天后进行预应力张拉。张拉前需将支座上、下座板的临时连接解除。、工艺流程 工艺流程图见下页。边跨现浇段完成浇注中跨合龙段砼中跨合龙段吊架及模板安装普通钢筋及预应力管道安装T构悬灌完成边跨配重中跨58、合龙段锁定中跨预应力施工边跨合龙段模板安装普通钢筋及预应力筋安装边跨合龙锁定边跨合龙段砼浇注边跨预应力施工拆除模板支架拆除临时刚性骨架、体系转换体系转换与合龙段施工同时进行,先合龙中跨,再合龙边跨,完成全桥的体系转换。详见“体系转换程序及合龙段施工过程配重示意图”。、平衡设计合龙段施工时,每个T构悬臂加载应尽量做到对称平衡。由于合龙前悬臂受力以弯矩为主,故平衡设计遵循对墩位弯矩平衡的原则。平衡设计中考虑如下几种施工荷载:a、合龙吊架自重及混凝土浇注前作用于合龙吊架的荷载。其中合龙吊架自重,包括底篮、内外模、工作平台重量;混凝土浇注前作用于合龙吊架的荷载包括合龙段普通钢筋;竖向预应力粗钢筋与横向59、预应力钢绞线;根据吊架及荷载重可计算对墩位的相应弯矩;b、直接作用于悬臂的荷载直接作用于悬臂的荷载包括底板束及合龙段位置底板束管道芯模重、临时预应力束重、劲性骨架重。根据荷载布置及大小可计算对墩位相应弯矩。c、合龙段混凝土重中跨合龙段混凝土在凝结前,其重量由合龙吊架承受。在混凝土浇注前,其重量由近端配重替代,在混凝土浇注过程中,根据混凝土浇注重量放水逐渐卸去悬臂端的配重。边跨合龙段混凝土在支架拆除前,其重量由支架承受,未作用于悬臂端,应在近端加配重代替合龙段混凝土对悬臂端的作用,同时远端也应加配重保证T构平衡。在支架拆除时,卸去悬臂端配重。平衡配重在合龙锁定之前加到相应悬臂端,可使合龙锁定之后60、骨架处于“不动”,避免薄弱处受剪破坏。十一、箱梁悬臂施工线型控制、概述悬臂梁灌注施工中,结构的线型控制直接影响合龙精度及成功与否,是确保梁的施工质量的关键之一。施工中的线型控制要求比较精确(合龙时两悬臂端高程允许偏差、轴线允许偏差必须符合规定,而影响挠度的因素极为复杂(主要有挂篮变形、箱梁梁段自重、预应力施工、施工荷载、砼的收缩与徐变、日照温差与温度变化、结构体系转换等)。施工中必须对挠度进行精确的计算和严格控制。、悬臂箱梁的施工挠度控制a、各参数的测定根据对影响挠度的各因素及其影响机理的分析,确定施工现场待测参数,各参数及其测定如下:(a)挂篮的变形值施工挂篮的变形难以准确计算,要通过挂篮荷61、载试验测定。在挂篮拼装后,采用砂袋试压法进行荷载试验,加载量按各梁段重量计算确定。分级加载,加载过程中测定各级荷载下挂篮前端变形值,可以得到挂篮的荷载与挠度关系曲线。根据挂篮的荷载与挠度关系曲线,可查出悬臂施工中各梁段荷载作用下挂篮将产生的变形。(b)施工临时荷载测定施工临时荷载包括施工挂篮、人员机具等。其中挂篮设计重量为350kN,施工人员机具按100kN考虑,所以T构两悬臂端施工临时荷载各450kN。(c)箱梁砼容重和弹性模量的测定 砼容重随着施工的推进采用常规方法测试。砼弹性模量主要测定砼弹性模量E随时间t的变化过程,即Et曲线,采用现场取样通过万能试验机试压的方法,分别测定砼在7、1462、28、60天龄期的E值,以得到完整的Et曲线。(d)砼的收缩与徐变观测砼的收缩与徐变采用现场取样,进行长期观测,在长期观测结果未出来时,采用以前其它桥梁施工中相同或相似条件下同标号砼的试验数据。(e)温度观测 温度观测分为大气温度观测和箱梁体内部温度观测,大气温度观测在与高程测量的同时进行,以便主梁高程代表性的确认。箱梁体内温度观测采用预埋元件进行,考虑到各T构的温度大致相同,选某个典型的截面作为温度测试对象。b、施工预拱度计算虽然设计文件提供了预拱度,但因实际施工中的施工条件、使用材料及实际工期与设计假定不尽相同,故施工中必须重新计算箱梁节段的预拱度。c、悬臂箱梁的施工挠度控制(a)根据预63、拱度及设计标高,确定待灌梁段的立模标高,严格按立模标高立模。(b)成立专门的观测小组,加强观测每个节段施工中砼浇注前后、预应力张拉前后4种工况下悬臂的挠度变化。每节段施工后,整理出挠度曲线进行分析,及时准确地控制和调整施工中发生的偏差值(上拱不得大于1cm,下挠不得大于2cm)。(c)合龙前相接的两个悬臂最后23个节段在立模时进行联测,以保证合龙精度。d、线型监控测量0#段是整个悬浇箱梁段的起始部位,在其顶布置几个测量控制点(包括0段中心点)作为施工测量的基准点,控制整个桥的施工。施工测量中采用的测量仪器必须经过鉴定合格方能使用。(a)高程监测在每个箱梁节段上布设二个对称的高程控制点,既可以监64、测各段箱梁施工的挠度,又可以观测整个箱梁施工过程中是否发生扭转变形。各个梁段在立完模浇注混凝土前,在距端模10厘米处预埋16的钢筋,埋设位置是箱梁腹板外侧对应的箱顶,上端钢筋露出箱梁混凝土。在每个箱梁节段施工中的几种不同工况(立完模浇注混凝土前、混凝土浇注后、预应力筋张拉前、预应力筋张拉后)下,对已浇各梁段的控制点高程进行测量,以便观察各点的高程(挠度)变化以及箱梁曲线变化历程。采用S1水准仪来进行高程测量监控,每次的读数都采用黑红面或双仪高法观测,以避免粗差现象产生。测量时间安排在一天温度变化较小的时间里观测,即每天日出一小时后观测,以消除大气折光以及日照温差的影响,测量的工作持续时间越短越65、好,每次观测必须形成闭合水准路线,以检验观测成果是否满足规范要求。箱梁悬臂施工中高程测量控制程序如下图(b)悬臂施工中的中线控制在0#段施工完后,用全站仪将箱梁的中心点放置0#段上,并在箱梁段未施工前将0#段上放置的箱梁中心点与首级控制点进行联测,确认各个箱梁中心点在误差精度范围内,才进行下一步的箱梁施工测量。进入下一个悬浇段施工定模板高程浇注后高程观测挂篮定位、立模监理复测浇注前高程观测混凝土浇注签发模板通知单张拉前高程观测张拉后高程观测预应力束张拉已浇各梁段观测已浇各梁段观测已浇各梁段观测已浇各梁段观测第四章 总体施工计划第一节 主跨桥墩施工一、桩基施工、概况2#、3#墩钻孔桩共计18根桩66、基,其中3#墩桩基已施工完,2#墩剩6根桩基。 直径均为1. 5m。计划安排2#墩剩余桩基于2013年8月12日结束。二、主跨承台施工3#墩承台已施工完毕,2#墩承台自2013年8月13日始,至8月19日止,共计7天。三、主跨墩身施工3#墩身计划安排2013年8月11日8月30日施工(20天),2#墩身计划安排2013年8月20日9月13日施工(25天)。第二节 边跨桥墩施工一、桩基施工边墩1#、4#墩挖孔桩共14根桩,直径均为1.25m,均已施工完毕。二、承台4#墩承台已施工完毕,1#墩承台自2013年9月1日始,至9月10日止,共计10天。三、墩身4#墩身计划安排2013年9月1日9月2367、日施工(23天),1#墩身计划安排2013年9月11日9月28日施工(18天)。第三节 挂篮施工一、0号块施工时间安排:2013年9月14日10月23日,共40天。其中支架安装2天,底模、外模安装5天,支架预压3天,校模2天,底模、外模报检1天,底板、腹板、横隔板钢筋及腹板预应力管道7天,底板、腹板、横隔板钢筋报检1天,内模安装4天,内模报检1天,顶板预应力孔道、钢筋、挡模安装等5天,报检1天,0#块砼浇筑1天,工序等待3天,摩阻试验3天,预应力筋张拉1天。二、挂篮安装时间安排:2013年10月24日10月28日,共5天。三、15号块施工时间安排:2013年10月29日12月7日,共计40天。68、15号块每块施工8天,其中放线、调模板、安底板钢筋、腹板钢筋、底板波纹管、安腹板竖向及纵向管道、安内模、安翼缘板边模、安顶板底层钢筋、纵横向管道及安挡模1天;安顶板顶层钢筋、防护拦钢筋、竖向精轧钢上锚具及预留孔道、报检及浇筑砼1天;工序等待5天(混凝土强度及龄期满足设计要求);张拉、压浆、松后锚及移挂篮1天。四、中跨合龙段施工(6号块)时间安排:2013年12月8日2013年12月15日,共计8天。其中拆除临时支墩、配平衡重1天;挂篮就位1天;底模、外模安装、底板、腹板、隔板钢筋安装1天;底板腹板及隔板管道安装1天;内模安装1天;顶板管道、钢筋等1天;锁定、体系转换、浇砼合龙2天。五、边跨不平69、衡段7号块施工时间安排:2013年12月16日12月23日,共计8天。7号块施工8天,其中放线、调模板、安底板钢筋、腹板钢筋、底板波纹管、安腹板竖向及纵向管道、安内模、安翼缘板边模、安顶板底层钢筋、纵横向管道及安挡模1天;安顶板顶层钢筋、防护拦钢筋、竖向精轧钢上锚具及预留孔道、报检及浇筑砼1天;工序等待5天(混凝土强度及龄期满足设计要求);张拉、压浆、松后锚及移挂篮1天。六、边跨现浇段9号块施工在施工15号块的同时,利用支架法施工9号块。计划2013年12月6日开始,至12月23日结束,共18天。第四节 合龙段施工一、边跨合龙段施工(8号块)时间安排:2013年12月24日12月31日,共8天70、。底板及腹板模板安装、底板腹板钢筋绑扎及管道安装1天;内模安装、顶板、钢筋、预应力管道、挡模、边模安装、报检、临时锁定、浇筑砼1天;等强度5天;边跨底板束张拉及压浆1天。附32+48+32m连续梁施工进度网络图,32+48+32m连续梁施工进度横道图。第五章 施工工艺及措施第一节 挂篮拼装施工工艺及措施挂篮结构构件运达施工现场后,安排在已浇好的0#梁段顶面拼装,挂篮构件利用汽车吊吊至已浇梁段顶面,再进行组装。挂篮杆件最大重量约2t,汽车吊满足要求。挂篮结构拼装的主要流程如下图。1、主桁结构拼装、在箱梁0#梁段顶板面轨道位置处进行砂浆找平,测量放样并用墨线弹出箱梁中线、轨道中线和轨道端头位置线。71、以经纬仪和垂线相互校核主桁拼装方位并控制挂篮行走时的轴线位置。、利用吊装设备起吊轨道,对中安放,连接锚固梁。安装轨道锚固筋,将锚梁与竖向预应力筋连接后,对每根锚筋施以250300kN的锚固力,在轨道顶安装前支点滑船,后结点处临时设置支承垫块。、利用箱梁0#梁段顶面作工作平台,水平组拼主桁成菱形体。利用汽车吊起吊安装主桁片就位,并采取临时固定措施,保证两主桁片稳定。、安装主桁后结点处的分配梁、(后)千斤顶、后锚杆等,将主桁后结点与分配梁连接并通过锚固筋与顶板预留孔锚固。、在箱梁0#梁段顶面组拼形成后横梁桁片的2个单元(左右桁片)。将后横梁桁片分段起吊安装就位。同样方式组拼前横梁桁片,整体起吊安装72、就位。、按先下后上的顺序安装上、下平联杆件。、安装吊带、分配梁、吊杆以及液压提升装置等,前后横梁桁片与吊带的销接处必须照图设置限位钢管。、拆除后锚临时支承垫块。2、底平台和模板结构拼装底平台的拼装挂篮拼装流程图轨道安装、锚固主桁片安装锚杆锚固主桁前、后横梁桁片安装桁上下平联安装底平台安装外模系统安装模系统安装吊工作平台安装a.将0#梁段浇注时使用的大梁两悬臂端用工字钢接长,将底篮前、后横梁吊放于大梁接长的悬臂端,前、后横梁吊杆与主桁连接,用葫芦倒链将底篮前、后横梁与吊杆连接固定。再安装底篮纵梁、分配梁等。其后安装底平台两侧及前、后端工作平台。b.在箱梁0#梁段底板预留孔附近,以砂浆找平,安装卸73、载千斤顶、分配梁、底模等,将底篮后横梁锚固于0#梁段底板。 外侧模拼装a.利用外模前、后吊带将外模滑梁吊起。b.在桥下将侧模骨架分2片连接成一个整体,将面板逐块安装在侧模骨架上、检查并调整侧模位置。用汽车吊将骨架整体吊装,悬挂在外模滑梁上。c.安装侧向工作平台。内模拼装a.在桥下将内模滑梁和横梁、斜撑连接成一个整体,用汽车吊起吊通过内模前吊点和内模锚杆悬吊。b.在桥下将内模骨架拼装成一个整体,用汽车吊吊装将其悬挂于内模滑梁上。c.将内模顶板垫木和模板安装在滑梁骨架上,调整模板。张拉工作平台拼装在桥下将工作平台组装成一个整体,用倒链悬挂于主桁系统上,以便随施工需要进行升降。模板系统浇注梁段的尺寸74、参数变化。a.模板骨架的安装,除顶板和腹板的横肋须一次拼装就绪外,腹板部分的竖肋按箱梁块件长度拼装。b.当梁段长增加或减小时,板面应在挂篮未前移到下个梁段时,即将模板加长拼装形成。c.每个梁段施工前调整内模的横向位置,使之满足箱梁腹板厚度的线性变化。3、拼装过程注意事项在0#梁段施工完毕、模板拆除后才开始拼装挂篮。拼装时在T构两端的0#梁段上同时对称拼装两台挂篮,以保证T构两端对称平衡。挂篮的拼装是高空作业,每道工序务必经过认真的检查无误后方可进行下一道工序,确保施工安全。4、挂篮的移动及锚固体系转换在每一梁段混凝土浇注及预应力张拉完毕后,挂篮将移至下一梁段位置进行施工,直到悬臂浇注梁段施工完75、毕。挂篮前移时工作步骤如下:当前梁段预应力张拉、压浆完成后,进行脱模(脱开底模、侧模和内模)。当前梁段为0梁段时,用千斤顶将挂篮前支点顶起,将短轨F4换成长轨F5,将长轨锚固,落下千斤顶,滑船压在轨道上,安装水平顶推千斤顶。当前梁段为1最后一悬浇节段、用千斤顶将挂篮前支点顶起,拖动轨道至下一梁段位置就位,锚固轨道,落下千斤顶,滑船压在轨道上。挂篮后结点进行锚固转换,将上拔力转给后锚小车。除底模后锚杆,此时底篮后横梁仅用吊带吊住。拆除侧模后端的内吊杆,用后滑梁架后端吊住。此时内滑梁架的上端固定在桥面上。拆除内模滑梁的后吊杆,用特制的后滑梁架将内模滑梁后端吊住,上端固定在桥面上。检查。用水平千斤顶76、顶推挂篮前移,将底模、侧模、主桁系统及内模滑梁一起向前移动,直至下一梁段位置。挂篮就位后,用挂篮后结点千斤顶进行锚固转换,将上拔力由锚固小车转给主桁后锚杆。 安装底模后锚杆。 安装侧模、内模后吊杆,调整后滑梁架。 调整模板位置及标高。 待梁段底板及腹板钢筋绑扎完毕后,将内模拖动到位,调整标高后,即可安装梁段顶板钢筋。 梁段混凝土浇注及预应力张拉完毕后,进入下一个挂篮移动循环。挂篮行走时,内外模滑梁必须在顶板预留孔处及时安装滑梁吊点扣架,保证结构稳定;移动必须匀速、平移、同步,采取划线吊垂球或全站仪定线的方法,随时掌握行走过程中挂篮中线与箱梁轴线的偏差,如有偏差,应使用千斤顶逐渐纠正;为安全起见77、,挂篮尾部用钢丝绳与竖向蹬筋临时连接,随挂篮前移缓慢放松。5、挂篮试验荷载试验时,加载时按施工中挂篮受力最不利的梁段荷载进行等效加载。试验过程中加载分级进行,测定各级荷载作用下挂篮产生的挠度和最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力。根据各级荷载作用下挂篮产生的挠度绘出挂篮的荷载挠度曲线,由曲线可以得出使用挂篮施工各梁段时将产生的挠度,为大桥悬臂施工的线性控制提供可靠的依据。根据最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力,可以计算挂篮的实际承载能力,了解挂篮使用中的实际安全系数,确保安全可靠。挂篮主桁行走稳定性观测,为了检验挂篮行走的稳定性,利用型钢、钢筋等重物按1.2倍空荷载在前吊杆位置加载,在行走过程中观测78、桁片的倾斜度、振颤情况及反扣轮滚动脱轨情况,要求主桁行走平衡,反扣轮工作正常。挂篮在墩顶0#梁段上拼装完毕后,应对挂篮施加梁段荷载进行预压,充分消除挂篮产生的非弹性变形。悬臂浇注施工过程中,将挂篮的弹性变形量纳入梁段施工预拱度计算中。6、挂篮结构拆除箱梁悬臂浇注梁段施工完毕后,进行挂篮结构拆除。拆除时,将挂篮退至墩顶位置,先按拼装时的相反顺序拆除挂篮的底篮及模板系统,然后拆除挂篮主桁杆件。第二节 普通钢筋及预埋件施工工艺及措施1、所有普通钢筋的施工,安装均应严格按照有关规定进行。除6#、8#及9梁段施工时应增设合龙段施工所需预埋件外,其余梁段埋置以下几种预埋件:挂篮安装预留孔、挂篮锚固精扎螺纹79、钢、通风孔、泄水孔、A0号块中墩固接预埋梁体钢筋网、接触网预埋钢筋、桥面垫层钢筋网、通信信号预埋钢筋、施工监测高程控制点预埋钢筋头等。2、悬浇段的普通钢筋均采用现场绑扎,相邻段间的钢筋连接采用焊接时,焊接长度必须满足施工技术规范要求,焊接时必须注意不能损坏预应力管道。3、当上、下层钢筋间距太大时,应在两层之间设置架立钢筋。所有钢筋净保护层梁顶面3cm,其余为3.5cm。4、当钢筋和预应力管道在空间发生干扰时,优先保证纵向、横向、竖向、普通钢筋的位置。钢束锚固处的普通钢筋如影响预应力施工时,可适当弯折,但待预应力施工完毕后应及时复原。在钢筋施工过程中如发生钢筋空间位置冲突,可适当调整其布置,但应80、确保钢筋的根数和净保护层厚度。钢筋的保护层垫块材料的强度应与梁体相同。5、如因浇筑或振捣混凝土需要,可对钢筋间距作适当调整。6、如锚下螺旋筋与分布筋相干扰时,可适当移动分布钢筋或调整分布钢筋的间距。 7、埋置预埋件时应严格保证位置准确,当预埋件位置与普通钢筋位置发生冲突时,可适当调整普通钢筋的位置。在混凝土浇注前应仔细检查预埋件,确保其数量及位置的正确。所有预留孔洞(包括施工需要临时预留(要经设计批准)都要设环状钢筋网。8、所有预埋件外露部份都要进行防腐处理,方法按设计要求进行。9、所有预埋件定位要准确,加固要牢固。第三节 混凝土泵送施工工艺及措施1、使用及操作时,严格执行操作规程和其他有关规81、定。同时,根据使用操作规程制订专门操作要点。混凝土的操作人员经过专门培训合格后,才能上岗独立操作。2、混凝土泵与输送管连通后,应按混凝土泵使用操作规程的规定进行全面检查,符合要求后方能开机进行空运转。混凝土泵启动后,应先泵送适量水及水泥砂浆以湿润混凝土泵的料斗、活塞及输送管的内壁。3、经泵送水检查,确认混凝土泵和输送管正常后,先对泵管进行润滑,润滑物采用1:2水泥砂浆。配制1m3砂浆倒入料斗,进行泵送,当砂浆即将压送完毕时,即倒入混凝土直接转入正常泵送。4、开始泵送时,混凝土泵应处于慢速、匀速并随时可反泵的状态。泵送速度,应先慢后快,逐步加速。同时,应观察混凝土泵的压力和系统的工作情况,待各系82、统运转顺利后,方可以正常速度进行泵送。5、当混凝土泵送出现压力升高且不稳定、油温升高、输送管明显振动等现象而泵送困难时,不得强行泵送,并应立即查明原因,采取措施排除。可先用木槌敲击输送管弯管、锥形管等部位,并进行慢速泵送或反泵,防止堵塞。6、在高温炎热季节施工时,用草绳包裹混凝土输送管并经常洒水降温,这样可避免管道中的混凝土因吸热失水而导致堵塞。7、当输送管被堵塞后,采取下列方法排除:反复进行反泵和正泵,逐步吸出混凝土至料斗中,重新搅拌后再进行泵送;或用木槌敲击,查明堵塞部位,在管外击松混凝土,重复进行反泵和正泵,排除堵塞;如上述两种方法无效时,应在混凝土卸压后,拆除堵塞部位的输送管,排出混凝83、土堵塞物后,再接通管道。 8、泵送完毕后,将混凝土泵和输送管清洗干净。第四节 预应力工程施工工艺及措施1、预应力筋的制作、钢绞线下料与编束a、钢绞线下料i. 钢绞线的下料长度L(cm)=Lc+140, Lc孔道长度,亦即设计钢束的理论长度 。ii. 下料用砂轮锯切割,切割前先用铁线绑扎切口两侧,以免切后钢绞线松散。iii. 钢绞线除锈。严重锈蚀的钢绞线不能使用,有轻微锈蚀的钢绞线,经试验合格后方可使用,但必须对钢绞线除锈,除锈方法可用钢刷和砂布等。iv. 钢绞线锚固位置除锈。将钢绞线两端根据孔长对称用笔画出,将锚固位置用钢刷或砂布除锈,以避免因锈蚀而出现锚固不紧或滑丝现象。b、钢绞线编束i. 84、用“梳板”(根据锚环孔眼位置钻上眼的8mm厚钢板),梳理顺直后再镀锌铁丝绑扎,间距为12.0m,钢束两端各2m区段内要加密至50cm。ii. 焊制束头,便于穿束。束头要成圆锥形的焊接在一块直径为6cm的圆钢板上,束头焊接长度要短,并用砂轮磨圆。注意在焊制束头时,要在附近包裹麻布,并不断浇水隔温,以免损伤钢绞线,其保护长度为30cm。iii. 用红漆将每根理顺后的钢绞线画上印记,编束后的钢绞束立即挂上标牌,注明型号、长度、钢束编号,在现场架空30cm高堆放,用防雨布遮盖。、25精轧螺纹钢筋制作a、下料前预应力精轧螺纹粗钢筋肉眼可见的弯折必须调直,清除表面的浮锈、污物、泥土,钢筋两端由钢厂剪切造成85、的扁头予以锯去。钢筋表面有明显凹坑、缺陷,予以剔除该段。b、下料时采用砂轮锯切割,禁止使用电焊切割。采用氧割时,要避免飞溅熔渣损伤其它钢筋表面,并对钢筋两端用砂轮或锉刀进行修整。c、在非张拉端露出锚具的长度等于或大于钢筋直径。在张拉端露出锚具的长度大于或等于钢筋6倍螺距。2、预应力管道布置、预应力管道均采用铁皮波纹管。、压浆嘴、排气孔的布置原则纵向束原则上全部采用压浆嘴(锚垫板上除外),其布置原则是:压浆嘴距离60m,即当管长度L=17MPa,满足强度要求。三、纵梁双40号槽钢计算1、纵梁40双槽钢布置图见下图:(立杆纵向间距0.6m)2、纵梁40双槽钢截面特性E=200000000Kn/m286、Ix=218644.4cm4=0.000372888m4A=283.04 cm4=0.016608m23、建立纵梁20b双槽钢有限元计算模型该模型的单元特性表见下4、纵梁20b双槽钢所受的外荷载布置取受10槽钢最大荷载50.3kN进行纵梁20b双槽钢计算。5、计算结果(弯矩图kN.m)(变形图和最大位移表:单位mm) 跨中刚度f=0.361e-3/4.5=1/12465f=1/400(支座反力图 kN)四、横梁双40号槽钢计算1、横梁双40b槽钢截面特性如下:E=200000000Kn/m2Ix=218644.4cm4=0.000372888m4A=283.04 cm4=0.016608m2287、横梁双40b槽钢计算模型该计算模型的单元特性如下表:3、横梁双36b槽钢荷载布置按最不利荷计算,即所有作用于双36b型槽钢上的集中荷载最大201kN计算,它是由反力为50.39kN产生的(10槽钢的反力下图示)则:其它反力产生的所有作用于双36b型槽钢上的集中荷载分别为3.1,36.6,41.6,107.6,125.4,201,88.8,109.3,83.8kN则作用于双36b型槽钢上的外载如下图示。4、横梁双40b型槽钢计算结果(弯矩图kN.m)(变形图和最大位移表:单位mm)可见:双40b型槽钢的最大应力为max=36.9MPa=170MPa。满足强度要求。五、三角托架计算1、三角拖架构88、件编号和尺寸见下图2、三角拖架构件各编号构件截面特性(1)拖架杆件1、2:双36槽钢b型截面特性H=0.36m;A=268.09cm20.013618m2;Ix=212651.7cm425303.4 cm4=0.000253034m2;(2)拖架杆件4、5:双28槽钢b型截面特性H=0.28m;A=245.62cm291.24 cm2=0.009124m2;Ix=25118.4cm410236.8cm4=0.0001023684m2;3、三角拖架有限元计算模型该计算模型的单元材料和截面见下表4、三角拖架荷载布置0#块悬挑部分最大截面高度按4.0m计,为安全计,可以整个梁段按高度4.0m、底板厚89、度为1.0米的等截面梁段计算。此时,5米梁段总重量为2847Kn. 混凝土浇注时的冲击系数:1.2附加荷载1:施工机机械与人群荷载按2.5kN/m2考虑;附加荷载2:冲击荷载按2.0kN/m2考虑;附加荷载3:模板荷载,按外模100kN,内模30kN考虑,总共130Kn,则130/6.7/5=3.9 kN/m2;则总附加荷载为:(2.5+2+3.9)125=504kN;考虑附加荷载的5米梁段的总自重为: 1.2(2847+504)=4021kN则每片托架承受4021/5=804.2Kn,由两个横梁双36槽钢b型传递,每个横梁双36槽钢b型传递的荷载为402.1Kn。三角拖架所受荷载如下:5、三90、角拖架计算结果 (弯矩图kN.m)(变形图和最大位移表:单位mm)(内力表)(位移表)(支座反力)可见:三角拖架最大应力发生在单元6的左截面,下缘受拉max=108.7MPa483.76Kn(1杆处最大竖向支座反力)。可见,不配置钢筋网,也可满足局部承压强度要求。考虑到实际受力的复杂性,在实际施工时,建议在墩与托架联结处,1、3号杆件下方适当配置三层钢筋网,以确保安全。第二节 墩梁临时固结计算资料一、临时支墩布置方案采用在桥墩两侧设置钢管砼立柱并在墩顶四角设置临时支座的临时固结方案,具体做法如下:在承台距墩中心线纵向3.5m处预埋4根600mm钢管(横桥向距墩中心线2.9m),壁厚1.2cm,91、钢管内壁上下端焊接长度为70cm按等间距焊接10根25罗纹钢筋,其中要求各35cm嵌入钢管和梁体或承台混凝土内。承台上布置立柱周围1m范围内要增设12螺纹钢加强钢筋网,网距1010cm。为加强钢管立柱的稳定性,加工2根30双槽钢,用双槽钢将两立柱连结成整体。在墩顶四角设个临时支座,采用C50混凝土,支座尺寸140cm95cm。施工过程中严格控制累计不均衡荷载不超过20T。临时支座分三次浇注成型,第一次浇注30cm厚,然后浇注5cm厚硫磺砂浆,强度不低于M40。最后C50混凝土至梁底。为便于拆除,在浇注硫磺砂浆时,在里面预埋电阻丝,拆除时通电熔化硫磺砂浆。连续梁箱体与临时支座相接部位布设纵横1292、间距100mm的钢筋网。临时支座顶底面各设一薄层隔离层,隔离层用两层油毡制作,以便在合拢后清除临时支座。临时支座布置方案见下图。二、钢管混凝土柱承载能力计算1、计算钢管混凝土短柱的轴心承载能力采用钢管混凝土结构设计与施工规程(CECS 28:90) 计算钢管混凝土柱轴心承载力。公式如下:N0=fcAc (1+)Fc=19.5 MPa(40号混凝土抗压强度设计值)Ac-核心混凝土截面面积;Ac=1/43.14(0.5760.576)= 0.26044416m2;=(fsAs)/(fcAc)fs=210Mpa(钢的抗拉、压设计强度)As=3.14 (0.6-0.012) 0.012=0.0221593、584m2(钢管截面积)=2100.02215584/(19.50.26044416)= 0.9161;N0=195000000.26044416 (1+sqrt(0.9161)+0.9161)= 14592167N=14592Kn2、计算稳定系数=1-0.115 (sqrt(l0/D-4)=0.115 (sqrt(24/0.6-4)=0.693、钢管混凝土的承载能力为 N0=145920.69=10068kN三、不平衡弯矩检算抗不平衡力矩由两部分组成:1、由钢管混凝土支墩产生的抗不平衡力矩M1=2N03.5=70476kNm由25罗纹钢筋产生的抗不平衡力矩25精扎罗纹钢筋的极限承载能力为:N94、=3.140.0250.025/4340000000=166812.5N=167KN。 采用极限状态法分析计算,可得:M2=2221673.55=26085kNm此时受压区混凝土应力为:=22167000/1.2/0.7=4.4Mpa40Mpa;总抗不平衡力矩为M=M1+M2=70476+26085kNm=96561Knf=96561/40556=2.4 ,满足抵抗不平衡弯矩要求。四、不平衡重和混凝土自重作用下临时支墩所受轴力计算1、钢管混凝土弹性模量与截面面积计算采用相当弹性模量和截面面积计算钢管混凝土弹性模量与截面面积,计算公式如下:EA=ECAC+ASASEI=ECIC+ESISEA钢管95、混凝土轴向抗拉和抗压刚度EI钢管混凝土弯曲刚度;EC混凝土弹性模量;ES钢管弹性模量;AC混凝土截面面积;AS钢管面积;IC混凝土惯性矩;IS钢管惯性矩。为便于有限元计算,可以令钢管混凝土弹性模量为E=35000000kN/m2,则可以得到直径为0.6m、壁厚为1.2cm为钢管混凝土的相当截面面积A=0.387m2,截面惯性矩为I=0.01088m4。2、计算模型选择临时支敦要求承受起悬臂施工过程中的最大荷载,并能够抵抗施工过程中允许的最不利于偏载。当所有悬臂段浇注完成后,临时支墩将承受最大的压力,相应的有限元计算模型如下图,活动支座的反力即为临时支墩的轴向力。(单元节段与临时支撑图)(有限元96、模型)该计算模型的单元特性如下表:3、临时支墩计算时最不利荷载布置最不利偏载按200kN考虑,梁体自重超载系数为1.05,挂蓝重为350kN,不考虑预应力张拉的影响。则临时支墩计算时最不利荷载布置如下图所示。4、临时支墩强度计算考虑偏载的最不利荷载弯矩图 和支墩轴向应力见下图 (弯矩和应力图)(钢管混凝土支墩支内力表)(变形与位移图)可见:钢管混凝土支墩的最大轴力为Nmax=1886Kn;最大截面压应力为=5.37MPa1.59.行走状态抗倾覆稳定系数1.5三、挂蓝特点1、挂蓝结构简单受力明确;2、走行装置构造简单,外侧模、底模可一次就位;3、轨道锚固利用箱梁竖向预应力精扎螺纹钢筋。四、主菱形97、构架计算1、主菱形构架结构图2、挂篮各部件截面特性构件-均为228a槽钢 ,Q235钢 截面面积:A=240.02=0.008004cm2m2 惯性矩:I=4752.2=9504.4cm4=0.000095044m4 构件截面高度:H=0.28mQ235钢:E=2.0105MPa =170 MPa3、计算模型该计算模型的单元材料和截面见下表。4、菱形架力学计算工况1:进行主菱形架的强度计算为安全计,可考虑1号段浇注时产生的最大荷载进行强度计算。1#号段最大重量为1360Kn;考虑超载系数:1.05;混凝土浇注时的冲击系数:1.2附加荷载1:施工机械与人群荷载按2.5kN/m2考虑;附加荷载3:98、模板荷载,按外模100kN,内模30kN考虑,总共130Kn,则130/3/12=3.6 kN/m2;则总附加荷载为:(2.5+2+3.6)312=292kN;则挂蓝施工期间承受的总最不利荷载为:1.051.2(1360+292)=2081.5kN则一侧主构架承受的荷载为:2081.5/2/2=520.4Kn,见下图。计算结果如下:弯矩图(kNm)剪力图(kNm)轴力图(kNm)(菱形挂蓝内力表)以下为菱形挂蓝之各杆件单元的截面应力:以下为菱形挂蓝之变形图和位移表。变形图(最大位移为2.11cm)(位移表)以下为菱形挂蓝之变形图和位移表支座反力。挂蓝主构架中主纵梁的最大截面正应力max=15399、MPa=170 Mpa,主构架强度满足要求。工况2:进行主三角架的刚度计算为安全计,可考虑1号段浇注时产生的最大荷载进行刚度计算。1#号段最大重量为1360Kn;考虑超载系数:1.05;混凝土浇注时的冲击系数:1.2附加荷载1:施工机械与人群荷载按2.5kN/m2考虑;附加荷载3:模板荷载,按外模100kN,内模30kN考虑,总共130Kn,则130/3/12=3.6 kN/m2;则总附加荷载为:(2.5+2+3.6)312=292kN;则挂蓝施工期间承受的总最不利荷载为:1.05(1360+292)= 1734.6kN则一侧主构架承受的荷载为:1734.6/2/2=433.6Kn。则一侧主构100、架承受的荷载为:2039/2/2=510Kn,则主三角架在吊带作用点处最大位移为:1.5433.6/520.4=1.25cm。五、前、后吊带计算由前节计算结果得知,前吊带的最大荷载为520kN,吊带为16Mn钢,截面面积为15020mm2=30cm2=0.003m2;其承载能力为N=0.003210000000=630kN主构架一侧有两根吊带,因此:吊带应力=520000/0.003/2=86666667/m2=86.7MPa=210MPa吊带伸长量计算可按最大荷载433.6kN计算,吊带长度按7.5m计算,则:=4336007.5/200000000000/0.003/2=0.0027m=3101、mm则挂蓝最大位移为:1.25+0.3=1.55cm。后吊带两对32精扎罗纹钢筋和两根16Mn钢吊带,则一根32精扎罗纹钢筋承最大受荷载为:520/2=260KnP=600Kn, 安全系数为1.96;一根吊带所承受的最大荷载为260KnN=630Kn,安全系数为2.1。满足强度要求 。六、混凝土浇注时后锚力学计算菱形架一侧由一对25精扎螺纹钢筋锚固,25精扎螺纹钢筋承载能力为:1/43.142525930=482.3kN;后锚最大锚固力为:Nmax=555 kN,则一根25精扎螺纹钢筋最大承受555/2=277.5kNP= 482kN轴力, 安全系数为482/277.5=1.74。七、前上横梁102、计算1、前上横梁结构图前上横梁为桁架片,其尺寸如下图示。2、 杆件截面特性1)10槽钢截面面积:A=12.74cm2=0.001274m2;惯性矩:I=198.3cm4=0.000001983 m4截面高:H=0.1m2)16a槽钢截面面积:A=21.95cm2=0.002195m2;惯性矩:I=866.2cm4=0.000008662m4截面高:H=0.16m3、计算模型该计算模型的单元材料和截面特性见下表。4、前上横梁外载布置如前三节所述,4#节段是挂蓝施工的最不利荷载节段,一侧总荷载为211.6kN,横梁外载需要将这种荷载分配在外模吊杆、内模吊杆及前横梁吊杆上,可近似按箱型截面的分块面积103、加以分配。1#节段的分块面积如下图示(单位m2)。因此:上前横梁上各吊点的作用力分别为:前下横梁吊点P1=520.417.436/22.146/2=204.8kN外模吊点P2=520.41.282/22.146=60.1kN内模吊点P3=520.42.16/22.146=50.7Kn前上横梁由两片桁架组成,则一片横梁所受荷载为:前下横梁吊点P1=204.8/2=102.4kN外模吊点P2=60.1/2=30.0kN内模吊点P3=50.7/2=25.3Kn一片前上横梁所受到的吊点荷载见下图5、前上横梁外载计算计算结果如下各图所示(弯矩图及最大应力值)(轴力图kN)(变形图和位移表)可见:前上横梁104、在上弦杆处出现较大的拉应力,如=152Mpa=170Mpa。八、前下横梁计算1、前下横梁结构图前下横梁由240b槽钢组成。2、前下横梁截面特性截面面积:A=239.45cm2=0.00789m2惯性矩:I=26587.6cm4=26350.4cm4=0.000263504m4截面高度:H=0.4m3、前下横梁有限元计算模型该计算模型的单元材料和截面特性见下表。4、前下横梁所受荷载偏于安全考虑,可将前下横梁所受混凝土自重荷载按等截面考虑,最不利荷载分布见如下图。考虑超载系数:1.05;混凝土浇注时的冲击系数:1.2附加荷载1:施工机机械与人群荷载按2.5kN/m2考虑;附加荷载2:冲击荷载按2.105、0kN/m2考虑;附加荷载3:模板荷载,仅考虑底模按106kN计算;则总附加荷载为:(2.5+2)36.7+106=196.5kN,前下梁所承受的总附加荷载为98.2Kn,等效均布置荷载为98.2/6.7=14.7Kn/m腹板区所受的均布置荷载为:1.051.2209/1+14.7=278Kn/m箱室区所受的均布置荷载为:1.051.2209/4.9+14.7=68.4kN/m则前下横梁所受最不利外载见下图5、前下横梁计算(弯矩图及最大应力值)(支座反力)(前下横梁最大位移)(最大位移表)可见:前下横梁的最大正应力为max=88MPaF=4036kN。满足要求四、连接钢筋计算钢筋与钢板连接的贴106、角焊缝抗剪切强度计算公式:=N/(hulf)N作用在一根钢筋上轴向力,取因温升或温降产生的水平摩擦力F=4036Kn/4/16=63kN。Hu焊缝的计算厚度,取0.7hf=0.70.008=0.0056m。实际施焊时要求焊缝高度为10mm,且焊缝饱满。lf焊缝的计算长度之和。一根N4钢筋长度为0.24m因此:=N/(huLf)=63000/(0.00560.24)= 46875000N=46.9Mpa= 85Mpa 满足抗剪要求。五、合龙段混凝土浇注过程中锁定工字钢计算边跨合龙段工字钢锁定后,工字钢将与左右半跨梁桥连接成整体,形成组合连续梁桥,并将共同承受合龙段混凝土重量产生的内力。此时,锁定107、工字钢按组合截面计算。截面特性为:截面面积:A=40.01421m2=0.0568m2;惯性矩:I=I0+A2Y2=20.00024206+20.01421(4.85/2+0.16) (4.85/2+0.16)= 0.1903929545m4合龙段自重为W=2337=674Kn,为安全计,考虑超载系数1.5,则:自重荷载为:W=1.5674=1011kN锁定工钢计算模型及所受外载如下:计算结果如下:可见:合龙段混凝土浇注完后,锁定工字钢将产生最大33.47Mpa的正应力。温度变化引起克服纵向摩擦力所产生的截面应力为:=4036000/4/0.01421=71006333N/m2=71MPamax=71+33.5=104.5MPa=170MPa; 满足要求。第九章 附 件一、特大桥连续梁施工平面布置图二、挂篮设备图三、连续梁施工网络图四、连续梁施工横道图
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